- •Методичні вказівки
- •1. Загальні положення
- •2. Основи оптимального управління
- •3. Лінійне програмування
- •3.1. Загальна постановка задачі
- •3.2. Види математичних моделей
- •3.3. Графічний розв’язок систем т лінійних нерівностей з двома змінними
- •3.4. Графічний метод
- •3.5. Симплексний метод
- •3.6. Транспортна задача
- •4. Цілочислове програмування
- •4.1. Загальна постановка задачі
- •4.2. Метод Гоморі
- •4.3. Графічний метод
- •5. Нелінійне програмування
- •5.1. Загальна постановка задачі
- •5.2. Дробово-лінійне програмування
- •5.3. Метод множників Лагранжа
- •5.4. Дослідження функції на екстремум за заданою опр
- •6. Модель лєонтьєва багатогалузевої економіки (балансовий аналіз)
- •7. Динамічне програмування
- •7.1. Загальна постановка задачі
- •7.2. Оптимальна стратегія заміни обладнання
- •7.3. Оптимальний розподіл ресурсів
- •7.4. Оптимізаційна модель управління товарними запасами
- •8. Контрольні завдання
- •9. Зразки розв’язання задач Задача 1.
- •Задача №2
- •Задача №3
- •Задача №4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача №8
- •Задача 9
- •1 Етап.
- •2 Етап.
- •3 Етап.
- •4 Етап.
- •10. Список використаних джерел
Задача 6
Гірничо-збагачувальний комбінат виробляє товарну продукцію – концентрат, який реалізує на внутрішній і зовнішній ринки збуту. При продажу тон концентрату на внутрішній ринок витрати на реалізацію складаютьгрн., а при продажутон концентрату на зовнішній ринок -грн.
Визначити, яку кількість концентрату (тон) необхідно продавати на внутрішній і зовнішній ринки, щоб витрати на реалізацію були мінімальними, якщо за рік реалізується 10000 тис. тон концентрату.
Розв’яжемо задачу за допомогою методу множників Лагранжа
Складемо економіко-математичну модель задачі. Цільова функція економіко-математичної моделі має вигляд
,
де - витрати на реалізацію концентрату, грн.
при обмеженнях
Складемо функцію Лагранжа
.
За необхідною умовою існування екстремуму функції, знайдемо частинні похідні функції за змінними, прирівняємо їх до нуля та одержимо систему рівнянь
Після елементарних перетворень одержуємо
Звідки тис. тон;тис. тон.
Перевіримо одержані значення на оптимальність. Використаємо достатню умову екстремуму функції двох змінних.
Одержуємо, Звідси,, тому у точці (5000; 5000) існує екстремум функції. Приодержуємо, що у досліджуваній точці існує мінімум функції, значить, мінімальні витрати на реалізацію концентрату дорівнюють
грн.
Задача 7
Для виробництва двох видів продукції виробів А і В підприємство використовує три типи технологічного обладнання. Кожен із виробів повинен пройти обробку на кожному з типів обладнання. Час обробки кожного з виробів, витрати, що пов’язані з виробництвом одного виробу, задано у таблиці
Тип обладнання |
Витрати часу на обробку одного виробу, час. | |
А |
В | |
І |
2 |
8 |
ІІ |
1 |
1 |
ІІІ |
12 |
3 |
Витрати на виробництво одного виробу, тис. грн. |
2 |
3 |
Обладнання І і ІІІ типів підприємство може використовувати не більше 26 і 39 годин відповідно, обладнання ІІ типу доцільно використовувати не менше 4 год.
Визначити, скільки виробів кожного виду треба виробити підприємству, щоб середня собівартість одного виробу була мінімальною.
Позначимо - кількість виробів виду А;- кількість виробів виду В. Загальні витрати на їх виробництво складаютьтис. грн., а середня собівартість одного виробу дорівнює, тому математична модель задачі має вигляд
при обмеженнях
Побудуємо область припустимих розв’язків – трикутник АВС.
Із цільової функції виразимо
Значить кутовий коефіцієнт прямої зростає, тобто пряма обертається проти годинникової стрілки і у точці С є мінімум, а у точці А – максимум.
Знайдемо координати точки С
.
Тому підприємство повинно випускати 3 вироби виду А і 1 виріб виду В, при цьому середня собівартість буде складати 2,25 грн.
Задача №8
Наведена таблиця міжгалузевих зв’язків для 3 галузей промисловості. Необхідно визначити обсяги випуску продукції кожної галузі, якщо кінцевий продукт буде змінюватися і дорівнювати відповідно 40, 30 і 50 млн. грн.
Галузь промисловості |
Обсяг продукції, млн. грн. |
Міжгалузеві потоки в галузях, млн. грн. | ||
№1 |
№2 |
№3 | ||
1 |
200 |
40 |
60 |
50 |
2 |
320 |
100 |
100 |
80 |
3 |
400 |
80 |
120 |
100 |
Для розв’язання застосуємо задачу про складання міжгалузевого балансу Леонтьєва
Складемо матрицю технології виробництва, використовуючи формулу
.
Знайдемо матрицю , обернену до матриці (), визначник якої
.
Знайдемо алгебраїчні доповнення до елементів матриці ():
Тоді матриця коефіцієнтів сумісного споживання має вигляд
Обсяги продукції, які необхідно виробляти кожній галузі будуть дорівнювати
Таким чином, випуск продукції в першій галузі необхідно зменшити до 140,65 млн. грн., у другій – до 219,39 млн. грн., а у третій – до 251,36 млн. грн.